ＳＡＲ装置
【課題】レンジ方向の観測幅やオフナディア角が制約され広観測幅の観測ができなくなる問題、及び受信信号の同士の重なりが大きくなるため、レンジ・アンビギュイティが増加する問題がある。
【解決手段】本発明のＳＡＲ装置は、Ｈ偏波に対し偏波面が＋４５度または−４５度傾いた送信波の反射波に対するＨ偏波受信とＶ偏波受信の受信データを各々、Ｈ偏波送信に対する第一の偏波成分（ＨＨ偏波成分又はＨＶ偏波成分）とＶ偏波に対する第二の偏波成分（ＶＨ偏波成分又はＶＶ偏波成分）とに、合計４種類の偏波成分（ＨＨ、ＨＶ、ＶＨ、ＶＶ）のデータとして分離し、第一又は第二の偏波成分データの位相を送信パルス毎に交互に０度と１８０度に反転する補正移相器と、を有する。
【解決手段】本発明のＳＡＲ装置は、Ｈ偏波に対し偏波面が＋４５度または−４５度傾いた送信波の反射波に対するＨ偏波受信とＶ偏波受信の受信データを各々、Ｈ偏波送信に対する第一の偏波成分（ＨＨ偏波成分又はＨＶ偏波成分）とＶ偏波に対する第二の偏波成分（ＶＨ偏波成分又はＶＶ偏波成分）とに、合計４種類の偏波成分（ＨＨ、ＨＶ、ＶＨ、ＶＶ）のデータとして分離し、第一又は第二の偏波成分データの位相を送信パルス毎に交互に０度と１８０度に反転する補正移相器と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＡＲ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人工衛星や航空機等の飛翔体を利用したリモートセンシングの分野では、地表の状態を撮像するためのセンサとして、マイクロ波帯を用いる４偏波合成開口レーダ（フルポラリメトリＳＡＲ；Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ、以下フルポラリメトリＳＡＲと称す）が用いられている。
【０００３】
関連するフルポラリメトリＳＡＲの技術が、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載されたフルポラリメトリＳＡＲでは、通常、Ｈ偏波（水平偏波）の送信パルスとＶ偏波（垂直偏波）の送信パルスを交互に送信する。その上で、Ｈ偏波の地表反射波とＶ偏波の地表反射波を、各偏波に対応した２つのアンテナと受信系により同時に受信する。
【０００４】
図７に、Ｈ偏波（水平偏波）の送信パルスとＶ偏波（垂直偏波）の送信パルスを交互に送信した場合の受信波の成分を示す。送信では、パルス毎にＨ偏波（水平偏波）の送信パルスとＶ偏波（垂直偏波）を観測対象に送信する。観測対象から反射された反射波は、Ｈ偏波（水平偏波）を受信する第一の受信機と、Ｖ偏波（垂直偏波）を受信する第二の受信器により受信される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−０８５１６９号公報（段落「００４３」〜「００４４」、図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、フルポラリメトリＳＡＲは、Ｈ偏波とＶ偏波を交互に送信するため、単偏波送信を行うＳＡＲに比べ、パルス繰り返し周波数（Ｐｕｌｓｅ Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ；以下ＰＲＦと称す）を高く設定する必要がある。ＰＲＦを高く設定した場合、レンジ方向の観測幅やオフナディア角が制約され広観測幅の観測ができなくなる問題があった。また受信信号の同士の重なり大きくなるため、レンジ・アンビギュイティが増加するという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、レンジ方向の観測幅やオフナディア角が制約され広観測幅の観測ができなくなる問題、及び受信信号の同士の重なりが大きくなるため、レンジ・アンビギュイティが増加するという問題を解決するＳＡＲ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のＳＡＲ装置は、周波数変調されたパルス信号を生成し、パルス信号を出力する送信機と、パルス信号が入力される度に、入力されたパルス信号の位相を１８０度毎に切り替え、出力する移相器と、送信機または移相器から出力されたパルス信号をＨ偏波で送信すると共に、Ｈ偏波で受信信号を受信し、受信したＨ偏波の受信信号を第一の受信機に出力するＨ偏波アンテナと、送信機または移相器から出力されたパルス信号をＶ偏波で送信すると共に、Ｖ偏波で受信信号を受信し、受信したＶ偏波の受信信号を第二の受信機に出力するＶ偏波アンテナと、Ｖ偏波を受信する第一の受信機と、Ｖ偏波を受信する第二の受信機と、Ｈ偏波に対し偏波面が＋４５度または−４５度傾いた送信波の反射波に対するＨ偏波受信とＶ偏波受信の受信データを各々、Ｈ偏波送信に対する第一の偏波成分（ＨＨ偏波成分又はＨＶ偏波成分）とＶ偏波に対する第二の偏波成分（ＶＨ偏波成分又はＶＶ偏波成分）とに、合計４種類の偏波成分（ＨＨ、ＨＶ、ＶＨ、ＶＶ）のデータとして分離し、第一又は第二の偏波成分のデータの位相を送信パルス毎に交互に０度と１８０度に反転する補正移相器を有する分離処理部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によるＳＡＲ装置によれば、レンジ方向の観測幅やオフナディア角が制約され広観測幅の観測ができなくなる問題、及び受信信号の同士の重なり大きくなるため、レンジ・アンビギュイティが増加するという問題を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による第一の実施形態のＳＡＲ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明による第一の実施形態の送信偏波と受信偏波の成分を示す図である。
【図３】本発明による第一の実施形態の偏波分離処理される受信偏波の成分を示す図である。
【図４】本発明による第一の実施形態のＳＡＲ装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】（ａ）本発明による第一の実施形態の＋４５度送信Ｈ受信のドップラースペクトラムを示す。
【００１１】
（ｂ）本発明による第一の実施形態の−４５度送信Ｈ受信のドップラースペクトラムを示す。
【図６】（ａ）本発明による第一の実施形態の偏波分離後のＨ受信データのドップラースペクトラムを示す。
【００１２】
（ｂ）本発明による第一の実施形態の偏波分離後の０／１８０度の位相補正後のＶ受信データのドップラースペクトラムを示す。
【図７】一般的なＳＡＲ装置の送信偏波と受信波の成分を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【００１４】
［第一の実施形態］
図１は、本発明による第一の実施形態のＳＡＲ装置を示すブロック図である。図１において、ＳＡＲ装置１は、送信機１１と、第一の受信機１２と、第二の受信機１３と、移相器１４と、Ｈ偏波アンテナ１５と、Ｖ偏波アンテナ１６と、Ｈ偏波側サーキュレータ１７とＶ偏波側サーキュレータ１８と、制御装置１９とより構成される。
【００１５】
また、ＳＡＲ画像生成装置２は、Ｈ偏波受信データからＨＨ偏波成分とＶＨ偏波成分、Ｖ偏波受信データからＨＶ偏波成分とＶＶ偏波成分に分離する偏波分離処理部２０と、Ｈ偏波受信データとＶ偏波受信データからＳＡＲ画像を再生するＳＡＲ画像再生処理部２１と、分離した各偏波データのＳＡＲ画像から、フルポラリメトリＳＡＲ画像を生成するフルポラリメトリＳＡＲ画像生成部２２より構成される。
【００１６】
送信機１１は、周波数変調された送信パルス信号を生成する。例えば、直線周波数に変調された線形パルス変調器が挙げられる。第一の受信機１２は、観測対象から反射したＨ偏波の受信信号を受信する。第二の受信機１３は、観測対象から反射したＶ偏波の受信信号を受信する。これらの受信機は、受信信号を受信する一般的な受信機である。
【００１７】
移相器１４は、送信パルス毎に位相を切り替える。Ｈ偏波アンテナ１５と、Ｖ偏波アンテナ１６は、Ｈ偏波及びＶ偏波でパルス信号を送信しＨ偏波及びＶ偏波の受信信号を受信するアンテナである。Ｈ偏波側サーキュレータ１７とＶ偏波側サーキュレータ１８は、送信ルートと受信ルートを切り替えるものである。
【００１８】
送信機１１から出力された送信パルス信号は、２分岐され、サーキュレータを介して、Ｈ偏波アンテナ１５とＶ偏波アンテナ１６に送信される。送信機１１とＶ偏波アンテナ用のサーキュレータ１８の間の移相器１４は、制御装置１９が発生したＰＲＩ（Ｐｕｌｓｅ Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）トリガにより、送信パルス毎に０度と１８０度の位相に切り替わる。ここで、制御装置１９は、任意のＰＲＩで送信トリガや受信ゲート等のタイミング信号を発生し、各部のタイミング制御を行う装置である。
【００１９】
従って、Ｈ偏波アンテナ１５からはＨ偏波の送信パルスが送信され、Ｖ偏波アンテナ１６からは、Ｈ偏波の位相に対し、送信パルス毎に０度と１８０度に位相が変化した＋Ｖ偏波と−Ｖ偏波送信パルスが交互に送信される。なお、ここではＨ偏波に対する相対位相０度のＶ偏波を＋Ｖ偏波、相対位相１８０度のＶ偏波を−Ｖ偏波と称している。
【００２０】
すなわち、全体で見ると、Ｈ偏波に対し偏波面が＋４５度と−４５度に傾いた互いに直交する２種類の直線偏波が、Ｈ偏波アンテナ１５とＶ偏波アンテナ１６から交互に観測対象（例えば、地表が挙げられる）に向かい送信される。
【００２１】
なお、本実施形態では、送信機１１とＶ偏波アンテナ用のサーキュレータ１８の間に移相器１４が接続されているが、送信機１１とＨ偏波アンテナ用のサーキュレータ１７の間に接続されていてもよい。この場合、Ｖ偏波アンテナ１６からはＶ偏波が送信され、Ｈ偏波アンテナ１５からは、送信パルス毎に０度と１８０度に位相が変化した＋Ｈ偏波と−Ｈ偏波が交互に送信される。
【００２２】
続いて、観測対象からの反射波を、Ｈ偏波アンテナ１５とＶ偏波アンテナ１６で受信する。受信後、Ｈ偏波アンテナ用のサーキュレータ１７とＶ偏波アンテナ用のサーキュレータ１８を介し、第一の受信機１２（Ｈ受信）と第二の受信機１３（Ｖ受信）により各々受信し、デジタルデータとして偏波分離処理部２０へ出力される。
【００２３】
図２に、＋４５度送信偏波の送信パルスと−４５度送信偏波の送信パルスを交互に送信した場合の受信波の成分を示す。送信では、上述したように送信パルス毎に移相器１４が変化するため、＋４５度送信偏波の送信パルスと−４５度送信偏波の送信パルスを交互に送信する。観測対象から反射された反射波は、Ｈ偏波（水平偏波）を受信する第一の受信機１２と、Ｖ偏波（垂直偏波）を受信する第二の受信器１３により受信される。
【００２４】
第一の受信機１２は、＋４５度送信偏波の送信パルス信号に対する反射波を受信する場合は、ＨＨ＋ＶＨ信号成分を受信し、−４５度送信偏波の送信パルス信号に対する反射波を受信する場合は、ＨＨ−ＶＨ信号成分を受信する。また、第一の受信機１２が、ＨＨ＋ＶＨ信号成分を受信した場合は、ＨＨ＋ＶＨ信号成分の前後のＨＨ−ＶＨ信号成分が虚像成分となる。
【００２５】
第二の受信機１３は、＋４５度送信偏波の送信パルス信号に対する反射波を受信する場合は、ＨＶ＋ＶＶ信号成分を受信し、−４５度送信偏波の送信パルス信号に対する反射波を受信する場合は、ＨＶ−ＶＶ信号成分を受信する。また、第二の受信機１３が、ＨＶ＋ＶＶ信号成分を受信した場合は、ＨＶ＋ＶＶ信号成分の前後のＨＶ−ＶＶ信号成分が虚像成分となる。
【００２６】
本実施の形態では、送信と受信でアンテナを共用しているが、送信と受信で別々のアンテナを構成しても良い。例えば、送信用には＋４５度送信偏波アンテナと−４５度送信偏波アンテナとし、受信用にはＨ偏波アンテナとＶ偏波アンテナとしても良い。
【００２７】
また、送信偏波と受信偏波は、送信の偏波をＨ偏波とＶ偏波、受信の偏波を＋４５度受信偏波と−４５度受信偏波というような組み替えを行っても良い。２種類の受信偏波と同じ偏波を同一パルス内で送信し、それと直交する偏波成分の送信と交互に繰り返す構成であれば良い。また、アンテナの構成は、フェーズドアレイアンテナを使用する構成でも良い。
【００２８】
偏波分離処理部２０は、受信データを各成分に分離する分離処理部２３、２４から構成され、送信パルス毎の位相を０度／１８０度に補正する補正移相器をそれぞれ有する。
【００２９】
ここで、ＳＡＲ装置１に入力される受信データは、Ｈ偏波に対し偏波面が＋４５度と−４５度に傾いた互いに直交する２種類の直線偏波を交互に送信し、観測対象から反射した受信データであり、Ｈ受信データとＶ受信データがある。Ｈ受信データは、＋４５度送信に対するＨ偏波の反射波のデータ（＋４５度送信Ｈ偏波受信データ）と−４５度送信に対するＨ偏波の反射波のデータ（−４５度送信Ｈ偏波受信データ）である。Ｖ受信データは、＋４５度送信に対するＶ偏波の反射波のデータ（＋４５度送信Ｖ偏波受信データ）と−４５度送信に対するＶ偏波の反射波のデータ（−４５度送信Ｖ偏波受信データ）である。
【００３０】
図３に偏波分離処理部１０に入力される受信データを示す。偏波分離処理部２０に入力されたＨ受信データは、ＨＨ偏波成分とＶＨ偏波成分に分けられる。
【００３１】
分離されたＨＨ偏波成分は、一続きの連続したデータとしてＳＡＲ画像再生処理部２１に出力される。ここで、一続きの連続したデータとは、受信した＋４５度送信Ｈ受信データと−４５度送信Ｈ受信データを順次受信したデータのことである。ＨＨ偏波成分は、＋４５度と−４５度のＨ受信データを別々に分離せずに、ＳＡＲ画像再生処理部２１に時系列で出力される。ＳＡＲ画像再生処理部２１では、受信データをそのままＳＡＲ画像再生される。この場合、後述するように、Ｖ偏波送信成分には送信パルス毎に０度／１８０度の位相変調がかかっているため、ドップラー周波軸上で分離され、画像化はされない。
【００３２】
一方、分離されたＶＨ偏波成分は、補正移相器において、送信パルス毎に、０度/１８０度の位相補正を掛けた上で、ＳＡＲ画像再生処理部２１に出力される。送信パルス毎に０度/１８０度の位相補正する方法としては、例えば、補正移相器に実装したソフトウェアにより、補正位相量を加算又は減算する方法が挙げられる。
【００３３】
ＳＡＲ画像再生処理部２１では、ＶＨ偏波成分は位相が揃うため画像化されるが、ＨＨ偏波成分は、０度／１８０度の位相変調がかかることになり、ドップラー周波軸上で分離され、画像化されない。
【００３４】
同様に偏波分離処理部２０に入力されたＶ受信データは、Ｖ偏波受信データをパルス毎に分けずにそのまま時系列で出力するＨＶ偏波成分と、送信パルス毎の位相を０度／１８０度に補正したＶＶ偏波成分に分けられる。
【００３５】
以上の処理をＨ偏波受信データとＶ偏波受信データに行うことで、４種類の偏波成分（ＨＨ、ＨＶ、ＶＨ、ＶＶ）に分離することができる。
【００３６】
次に、本実施形態のＳＡＲ装置の動作のフローチャートを図４に示す。初めに、送信機１１は、周波数変調されたパルス信号でパルス信号が発生する度に１８０度位相が異なるパルス信号を送信する（Ｓ２）。
【００３７】
次に、Ｈ偏波アンテナ１５は、Ｈ偏波の受信信号を受信し、受信したＨ偏波を第一の受信機１２に出力する（Ｓ３−１）。また、Ｖ偏波アンテナ１６は、Ｖ偏波の受信信号を受信し、受信したＶ偏波を第二の受信機１３に出力する（Ｓ３−２）。第一の受信機１２は偏波分離処理部２０に±４５度の送信Ｈ偏波受信データを入力する（Ｓ４−１）。第二の受信機１３は偏波分離処理部２０に±４５度の送信Ｖ偏波受信データを入力する（Ｓ４−２）。
【００３８】
偏波分離処理部２０は、Ｈ偏波受信データが入力されると、分離処理部２３でＨＨ偏波成分とＶＨ偏波成分に分離され、ＨＨ偏波成分は、パルス毎に分けずにそのまま時系列で出力する（Ｓ５−１）。また、ＶＨ偏波成分は、パルス毎の位相を０度／１８０度に位相変調する（Ｓ５−２）。同様にＶ偏波受信データが入力されると、分離処理部２４でＨＶ偏波成分とＶＶ偏波成分に分離され、ＨＶ偏波成分は、パルス毎に分けずにそのまま時系列で出力する（Ｓ５−３）。また、ＶＶ偏波成分は、パルス毎の位相を０度／１８０度に位相変調する（Ｓ５−４）。次に分離した各偏波データをＳＡＲ画像化する（Ｓ６）。最後にフルポラリメトリＳＡＲ画像を生成する（Ｓ７）。
【００３９】
次に、本実施形態の偏波分離に関して更に詳細に説明する。図５及び図６に各受信データのドップラースペクトラムを示す。
【００４０】
図５（ａ）は＋４５度送信Ｈ受信データのドップラースペクトラムである。＋４５度送信Ｈ受信データのドップラースペクトラムは、ＨＨ偏波成分とＶＨ偏波成分の信号が含まれるが、両成分共に、０Ｈｚを中心としたスペクトラムを有している。太い実線がＨＨ偏波成分、細い実線がＶＨ偏波成分である。
【００４１】
ここで、＋４５度送信Ｈ受信データは送信パルス毎に交互に受信されるため、ＰＲＦ／２の整数倍の周波数を中心として、ＨＨ偏波成分・ＶＨ偏波成分共に、折り返しのスペクトラムが載っている。太い波線がＨＨ偏波成分の折り返し、細い波線がＶＨ偏波成分の折り返しである。
【００４２】
一方、図５（ｂ）は、同様に、−４５度送信Ｈ受信データのドップラースペクトラムであり、ＨＨ偏波成分と−ＶＨ偏波成分のスペクトラムを示している。ここで、Ｈ偏波受信データを送信パルス毎に、＋４５度送信Ｈ受信データと−４５度送信Ｈ受信データに分けるのではなく、一続きの連続したデータとして扱う。この時のドップラースペクトラムは図６（ａ）となる。ＨＨ偏波成分は連続のデータであるから、折り返しはＰＲＦの整数倍の所にのみ発生する。一方、ＶＨ偏波成分は、交互に位相が０度と１８０度反転していることにより、（ＰＲＦ／２＋ＰＲＦ×整数倍）の周波数を中心とした位置にスペクトラムが現れる。よって、ＨＨ偏波成分とＶＨ偏波成分がドップラー周波数軸上で分離されていることが分かる。よって、ＳＡＲ画像再生処理部において、合成開口処理を行うことにより、ＶＨ偏波成分はほとんど取り除かれ、ＨＨ偏波成分の信号のみによるＳＡＲ画像を得ることができる。
【００４３】
ここで、合成開口処理とは、ＳＡＲ画像再生において進行方向（アジマス方向）の高分解能化を行うために合成開口帯域幅内の位相合成・積算を行う処理であり、ＳＡＲ画像再生処理の一部を構成する一般的な合成開口処理のことをいう。ドップラー周波数軸上における合成開口帯域幅内のデータを取り出して、位相合成・積算する。ＨＨ偏波成分の合成開口を行う場合、ＨＨ偏波成分はドップラー周波数軸上で合成開口帯域幅内にあり、ＶＨ偏波成分はドップラー周波数軸上における合成開口帯域幅外にあるので、合成開口処理(合成開口帯域内の積算)を行うことで、合成開口帯域幅外に存在するＶＨ偏波成分は取り除かれる。
【００４４】
合成開口帯域幅は図６（ａ）の網掛けの範囲のみである。そのため、ＳＡＲ画像再生処理部において、合成開口処理を行うことにより、ＶＨ偏波成分はほとんど取り除かれ、ＨＨ偏波成分の信号のみによるＳＡＲ画像を得ることができる。なお、ここではＳＡＲ画像再生処理の合成開口処理でドップラー周波数軸上でＨＨ偏波成分と分離されたＶＨ偏波を取り除く方法を示したが、ＳＡＲ画像再生処理の前にフーリエ変換等を行いドップラー周波数軸上でＶＨ偏波成分を取り除く処理や、周波数帯域フィルタによりＶＨ偏波成分を取り除く処理を含める方法を取っても良い。
【００４５】
一方、送信パルス毎に、０度と１８０度の位相補正を行うと、図６（ｂ）のように、ＨＨ偏波とＶＨ偏波のドップラースペクトラム上の位置が入れ替わる。ＳＡＲ画像再生処理部において、合成開口処理を行うことにより、ＨＨ偏波成分はほとんど取り除かれ、ＶＨ偏波成分の信号のみによるＳＡＲ画像を得ることができる。Ｖ偏波受信データについても同様であり、ＨＶ偏波成分・ＶＶ偏波成分を分離することが可能となる。このように、周波数をＰＲＦ／２だけずらすことで、各偏波成分を抽出することができる。なお、本実施形態では０度と１８０度の位相補正でＶＨ偏波成分の抽出を行ったが、フーリエ変換を行って周波数軸上でＰＲＦ／２だけずらすことで抽出する等も方法を取ることも可能である。
【００４６】
合成開口帯域幅は図６（ａ）、（ｂ）の網掛けの範囲のみである。そのため、ＳＡＲ画像再生処理部において、合成開口処理を行うことにより、ＨＶ偏波成分はほとんど取り除かれ、ＨＨ偏波成分の信号のみによるＳＡＲ画像を得ることができる。
【００４７】
なお、完全に分離するためには、ＰＲＦを高めに設定する必要があるが、合成開口帯域幅を単偏波観測時より狭くすることで、ＰＲＦは比較的低くても良い。
【００４８】
このように、本実施形態のＳＡＲ装置では、４種類の偏波成分（ＨＨ、ＨＶ、ＶＨ、ＶＶ）を分離することができる。そのため、各偏波成分毎のＰＲＦは、実際の動作ＰＲＦと同じであり、特許文献１に記載のＳＡＲ装置に比べ、ＰＲＦを低く設定することが可能であり、広い観測幅での観測や高オフナディア角観測を実現可能とする効果がある。また、特許文献１に記載のＳＡＲ装置では、各偏波毎のＰＲＦが実際の動作ＰＲＦの半分となることで、アジマスとレンジのアンビギュイティの悪くなっていたが、本実施形態のＳＡＲ装置ではＰＲＦを低く設定することが可能となり、この制約を軽減することができる効果がある。
【００４９】
なお、本実施の形態では、偏波分離を位相補正で行ったが、これに限らず、フーリエ変換を行った上で、周波数軸上でＰＲＦ／２だけずらすことで抽出する等も方法を取ってもよい。
【００５０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記記載に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１ ＳＡＲ装置
２ ＳＡＲ画像再生解析装置
１１ 送信機
１２ 第一の受信機
１３ 第二の受信機
１４ 移相器
１５ Ｈ偏波アンテナ
１６ Ｖ偏波アンテナ
１７、１８ サーキュレータ
１９ 制御装置
２０ 偏波分離処理部
２１ ＳＡＲ画像再生処理部
２２ フルポラリメトリＳＡＲ画像生成部
２３、２４ 分離処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＡＲ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人工衛星や航空機等の飛翔体を利用したリモートセンシングの分野では、地表の状態を撮像するためのセンサとして、マイクロ波帯を用いる４偏波合成開口レーダ（フルポラリメトリＳＡＲ；Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ、以下フルポラリメトリＳＡＲと称す）が用いられている。
【０００３】
関連するフルポラリメトリＳＡＲの技術が、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載されたフルポラリメトリＳＡＲでは、通常、Ｈ偏波（水平偏波）の送信パルスとＶ偏波（垂直偏波）の送信パルスを交互に送信する。その上で、Ｈ偏波の地表反射波とＶ偏波の地表反射波を、各偏波に対応した２つのアンテナと受信系により同時に受信する。
【０００４】
図７に、Ｈ偏波（水平偏波）の送信パルスとＶ偏波（垂直偏波）の送信パルスを交互に送信した場合の受信波の成分を示す。送信では、パルス毎にＨ偏波（水平偏波）の送信パルスとＶ偏波（垂直偏波）を観測対象に送信する。観測対象から反射された反射波は、Ｈ偏波（水平偏波）を受信する第一の受信機と、Ｖ偏波（垂直偏波）を受信する第二の受信器により受信される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−０８５１６９号公報（段落「００４３」〜「００４４」、図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、フルポラリメトリＳＡＲは、Ｈ偏波とＶ偏波を交互に送信するため、単偏波送信を行うＳＡＲに比べ、パルス繰り返し周波数（Ｐｕｌｓｅ Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ；以下ＰＲＦと称す）を高く設定する必要がある。ＰＲＦを高く設定した場合、レンジ方向の観測幅やオフナディア角が制約され広観測幅の観測ができなくなる問題があった。また受信信号の同士の重なり大きくなるため、レンジ・アンビギュイティが増加するという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、レンジ方向の観測幅やオフナディア角が制約され広観測幅の観測ができなくなる問題、及び受信信号の同士の重なりが大きくなるため、レンジ・アンビギュイティが増加するという問題を解決するＳＡＲ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のＳＡＲ装置は、周波数変調されたパルス信号を生成し、パルス信号を出力する送信機と、パルス信号が入力される度に、入力されたパルス信号の位相を１８０度毎に切り替え、出力する移相器と、送信機または移相器から出力されたパルス信号をＨ偏波で送信すると共に、Ｈ偏波で受信信号を受信し、受信したＨ偏波の受信信号を第一の受信機に出力するＨ偏波アンテナと、送信機または移相器から出力されたパルス信号をＶ偏波で送信すると共に、Ｖ偏波で受信信号を受信し、受信したＶ偏波の受信信号を第二の受信機に出力するＶ偏波アンテナと、Ｖ偏波を受信する第一の受信機と、Ｖ偏波を受信する第二の受信機と、Ｈ偏波に対し偏波面が＋４５度または−４５度傾いた送信波の反射波に対するＨ偏波受信とＶ偏波受信の受信データを各々、Ｈ偏波送信に対する第一の偏波成分（ＨＨ偏波成分又はＨＶ偏波成分）とＶ偏波に対する第二の偏波成分（ＶＨ偏波成分又はＶＶ偏波成分）とに、合計４種類の偏波成分（ＨＨ、ＨＶ、ＶＨ、ＶＶ）のデータとして分離し、第一又は第二の偏波成分のデータの位相を送信パルス毎に交互に０度と１８０度に反転する補正移相器を有する分離処理部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によるＳＡＲ装置によれば、レンジ方向の観測幅やオフナディア角が制約され広観測幅の観測ができなくなる問題、及び受信信号の同士の重なり大きくなるため、レンジ・アンビギュイティが増加するという問題を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による第一の実施形態のＳＡＲ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明による第一の実施形態の送信偏波と受信偏波の成分を示す図である。
【図３】本発明による第一の実施形態の偏波分離処理される受信偏波の成分を示す図である。
【図４】本発明による第一の実施形態のＳＡＲ装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】（ａ）本発明による第一の実施形態の＋４５度送信Ｈ受信のドップラースペクトラムを示す。
【００１１】
（ｂ）本発明による第一の実施形態の−４５度送信Ｈ受信のドップラースペクトラムを示す。
【図６】（ａ）本発明による第一の実施形態の偏波分離後のＨ受信データのドップラースペクトラムを示す。
【００１２】
（ｂ）本発明による第一の実施形態の偏波分離後の０／１８０度の位相補正後のＶ受信データのドップラースペクトラムを示す。
【図７】一般的なＳＡＲ装置の送信偏波と受信波の成分を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【００１４】
［第一の実施形態］
図１は、本発明による第一の実施形態のＳＡＲ装置を示すブロック図である。図１において、ＳＡＲ装置１は、送信機１１と、第一の受信機１２と、第二の受信機１３と、移相器１４と、Ｈ偏波アンテナ１５と、Ｖ偏波アンテナ１６と、Ｈ偏波側サーキュレータ１７とＶ偏波側サーキュレータ１８と、制御装置１９とより構成される。
【００１５】
また、ＳＡＲ画像生成装置２は、Ｈ偏波受信データからＨＨ偏波成分とＶＨ偏波成分、Ｖ偏波受信データからＨＶ偏波成分とＶＶ偏波成分に分離する偏波分離処理部２０と、Ｈ偏波受信データとＶ偏波受信データからＳＡＲ画像を再生するＳＡＲ画像再生処理部２１と、分離した各偏波データのＳＡＲ画像から、フルポラリメトリＳＡＲ画像を生成するフルポラリメトリＳＡＲ画像生成部２２より構成される。
【００１６】
送信機１１は、周波数変調された送信パルス信号を生成する。例えば、直線周波数に変調された線形パルス変調器が挙げられる。第一の受信機１２は、観測対象から反射したＨ偏波の受信信号を受信する。第二の受信機１３は、観測対象から反射したＶ偏波の受信信号を受信する。これらの受信機は、受信信号を受信する一般的な受信機である。
【００１７】
移相器１４は、送信パルス毎に位相を切り替える。Ｈ偏波アンテナ１５と、Ｖ偏波アンテナ１６は、Ｈ偏波及びＶ偏波でパルス信号を送信しＨ偏波及びＶ偏波の受信信号を受信するアンテナである。Ｈ偏波側サーキュレータ１７とＶ偏波側サーキュレータ１８は、送信ルートと受信ルートを切り替えるものである。
【００１８】
送信機１１から出力された送信パルス信号は、２分岐され、サーキュレータを介して、Ｈ偏波アンテナ１５とＶ偏波アンテナ１６に送信される。送信機１１とＶ偏波アンテナ用のサーキュレータ１８の間の移相器１４は、制御装置１９が発生したＰＲＩ（Ｐｕｌｓｅ Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）トリガにより、送信パルス毎に０度と１８０度の位相に切り替わる。ここで、制御装置１９は、任意のＰＲＩで送信トリガや受信ゲート等のタイミング信号を発生し、各部のタイミング制御を行う装置である。
【００１９】
従って、Ｈ偏波アンテナ１５からはＨ偏波の送信パルスが送信され、Ｖ偏波アンテナ１６からは、Ｈ偏波の位相に対し、送信パルス毎に０度と１８０度に位相が変化した＋Ｖ偏波と−Ｖ偏波送信パルスが交互に送信される。なお、ここではＨ偏波に対する相対位相０度のＶ偏波を＋Ｖ偏波、相対位相１８０度のＶ偏波を−Ｖ偏波と称している。
【００２０】
すなわち、全体で見ると、Ｈ偏波に対し偏波面が＋４５度と−４５度に傾いた互いに直交する２種類の直線偏波が、Ｈ偏波アンテナ１５とＶ偏波アンテナ１６から交互に観測対象（例えば、地表が挙げられる）に向かい送信される。
【００２１】
なお、本実施形態では、送信機１１とＶ偏波アンテナ用のサーキュレータ１８の間に移相器１４が接続されているが、送信機１１とＨ偏波アンテナ用のサーキュレータ１７の間に接続されていてもよい。この場合、Ｖ偏波アンテナ１６からはＶ偏波が送信され、Ｈ偏波アンテナ１５からは、送信パルス毎に０度と１８０度に位相が変化した＋Ｈ偏波と−Ｈ偏波が交互に送信される。
【００２２】
続いて、観測対象からの反射波を、Ｈ偏波アンテナ１５とＶ偏波アンテナ１６で受信する。受信後、Ｈ偏波アンテナ用のサーキュレータ１７とＶ偏波アンテナ用のサーキュレータ１８を介し、第一の受信機１２（Ｈ受信）と第二の受信機１３（Ｖ受信）により各々受信し、デジタルデータとして偏波分離処理部２０へ出力される。
【００２３】
図２に、＋４５度送信偏波の送信パルスと−４５度送信偏波の送信パルスを交互に送信した場合の受信波の成分を示す。送信では、上述したように送信パルス毎に移相器１４が変化するため、＋４５度送信偏波の送信パルスと−４５度送信偏波の送信パルスを交互に送信する。観測対象から反射された反射波は、Ｈ偏波（水平偏波）を受信する第一の受信機１２と、Ｖ偏波（垂直偏波）を受信する第二の受信器１３により受信される。
【００２４】
第一の受信機１２は、＋４５度送信偏波の送信パルス信号に対する反射波を受信する場合は、ＨＨ＋ＶＨ信号成分を受信し、−４５度送信偏波の送信パルス信号に対する反射波を受信する場合は、ＨＨ−ＶＨ信号成分を受信する。また、第一の受信機１２が、ＨＨ＋ＶＨ信号成分を受信した場合は、ＨＨ＋ＶＨ信号成分の前後のＨＨ−ＶＨ信号成分が虚像成分となる。
【００２５】
第二の受信機１３は、＋４５度送信偏波の送信パルス信号に対する反射波を受信する場合は、ＨＶ＋ＶＶ信号成分を受信し、−４５度送信偏波の送信パルス信号に対する反射波を受信する場合は、ＨＶ−ＶＶ信号成分を受信する。また、第二の受信機１３が、ＨＶ＋ＶＶ信号成分を受信した場合は、ＨＶ＋ＶＶ信号成分の前後のＨＶ−ＶＶ信号成分が虚像成分となる。
【００２６】
本実施の形態では、送信と受信でアンテナを共用しているが、送信と受信で別々のアンテナを構成しても良い。例えば、送信用には＋４５度送信偏波アンテナと−４５度送信偏波アンテナとし、受信用にはＨ偏波アンテナとＶ偏波アンテナとしても良い。
【００２７】
また、送信偏波と受信偏波は、送信の偏波をＨ偏波とＶ偏波、受信の偏波を＋４５度受信偏波と−４５度受信偏波というような組み替えを行っても良い。２種類の受信偏波と同じ偏波を同一パルス内で送信し、それと直交する偏波成分の送信と交互に繰り返す構成であれば良い。また、アンテナの構成は、フェーズドアレイアンテナを使用する構成でも良い。
【００２８】
偏波分離処理部２０は、受信データを各成分に分離する分離処理部２３、２４から構成され、送信パルス毎の位相を０度／１８０度に補正する補正移相器をそれぞれ有する。
【００２９】
ここで、ＳＡＲ装置１に入力される受信データは、Ｈ偏波に対し偏波面が＋４５度と−４５度に傾いた互いに直交する２種類の直線偏波を交互に送信し、観測対象から反射した受信データであり、Ｈ受信データとＶ受信データがある。Ｈ受信データは、＋４５度送信に対するＨ偏波の反射波のデータ（＋４５度送信Ｈ偏波受信データ）と−４５度送信に対するＨ偏波の反射波のデータ（−４５度送信Ｈ偏波受信データ）である。Ｖ受信データは、＋４５度送信に対するＶ偏波の反射波のデータ（＋４５度送信Ｖ偏波受信データ）と−４５度送信に対するＶ偏波の反射波のデータ（−４５度送信Ｖ偏波受信データ）である。
【００３０】
図３に偏波分離処理部１０に入力される受信データを示す。偏波分離処理部２０に入力されたＨ受信データは、ＨＨ偏波成分とＶＨ偏波成分に分けられる。
【００３１】
分離されたＨＨ偏波成分は、一続きの連続したデータとしてＳＡＲ画像再生処理部２１に出力される。ここで、一続きの連続したデータとは、受信した＋４５度送信Ｈ受信データと−４５度送信Ｈ受信データを順次受信したデータのことである。ＨＨ偏波成分は、＋４５度と−４５度のＨ受信データを別々に分離せずに、ＳＡＲ画像再生処理部２１に時系列で出力される。ＳＡＲ画像再生処理部２１では、受信データをそのままＳＡＲ画像再生される。この場合、後述するように、Ｖ偏波送信成分には送信パルス毎に０度／１８０度の位相変調がかかっているため、ドップラー周波軸上で分離され、画像化はされない。
【００３２】
一方、分離されたＶＨ偏波成分は、補正移相器において、送信パルス毎に、０度/１８０度の位相補正を掛けた上で、ＳＡＲ画像再生処理部２１に出力される。送信パルス毎に０度/１８０度の位相補正する方法としては、例えば、補正移相器に実装したソフトウェアにより、補正位相量を加算又は減算する方法が挙げられる。
【００３３】
ＳＡＲ画像再生処理部２１では、ＶＨ偏波成分は位相が揃うため画像化されるが、ＨＨ偏波成分は、０度／１８０度の位相変調がかかることになり、ドップラー周波軸上で分離され、画像化されない。
【００３４】
同様に偏波分離処理部２０に入力されたＶ受信データは、Ｖ偏波受信データをパルス毎に分けずにそのまま時系列で出力するＨＶ偏波成分と、送信パルス毎の位相を０度／１８０度に補正したＶＶ偏波成分に分けられる。
【００３５】
以上の処理をＨ偏波受信データとＶ偏波受信データに行うことで、４種類の偏波成分（ＨＨ、ＨＶ、ＶＨ、ＶＶ）に分離することができる。
【００３６】
次に、本実施形態のＳＡＲ装置の動作のフローチャートを図４に示す。初めに、送信機１１は、周波数変調されたパルス信号でパルス信号が発生する度に１８０度位相が異なるパルス信号を送信する（Ｓ２）。
【００３７】
次に、Ｈ偏波アンテナ１５は、Ｈ偏波の受信信号を受信し、受信したＨ偏波を第一の受信機１２に出力する（Ｓ３−１）。また、Ｖ偏波アンテナ１６は、Ｖ偏波の受信信号を受信し、受信したＶ偏波を第二の受信機１３に出力する（Ｓ３−２）。第一の受信機１２は偏波分離処理部２０に±４５度の送信Ｈ偏波受信データを入力する（Ｓ４−１）。第二の受信機１３は偏波分離処理部２０に±４５度の送信Ｖ偏波受信データを入力する（Ｓ４−２）。
【００３８】
偏波分離処理部２０は、Ｈ偏波受信データが入力されると、分離処理部２３でＨＨ偏波成分とＶＨ偏波成分に分離され、ＨＨ偏波成分は、パルス毎に分けずにそのまま時系列で出力する（Ｓ５−１）。また、ＶＨ偏波成分は、パルス毎の位相を０度／１８０度に位相変調する（Ｓ５−２）。同様にＶ偏波受信データが入力されると、分離処理部２４でＨＶ偏波成分とＶＶ偏波成分に分離され、ＨＶ偏波成分は、パルス毎に分けずにそのまま時系列で出力する（Ｓ５−３）。また、ＶＶ偏波成分は、パルス毎の位相を０度／１８０度に位相変調する（Ｓ５−４）。次に分離した各偏波データをＳＡＲ画像化する（Ｓ６）。最後にフルポラリメトリＳＡＲ画像を生成する（Ｓ７）。
【００３９】
次に、本実施形態の偏波分離に関して更に詳細に説明する。図５及び図６に各受信データのドップラースペクトラムを示す。
【００４０】
図５（ａ）は＋４５度送信Ｈ受信データのドップラースペクトラムである。＋４５度送信Ｈ受信データのドップラースペクトラムは、ＨＨ偏波成分とＶＨ偏波成分の信号が含まれるが、両成分共に、０Ｈｚを中心としたスペクトラムを有している。太い実線がＨＨ偏波成分、細い実線がＶＨ偏波成分である。
【００４１】
ここで、＋４５度送信Ｈ受信データは送信パルス毎に交互に受信されるため、ＰＲＦ／２の整数倍の周波数を中心として、ＨＨ偏波成分・ＶＨ偏波成分共に、折り返しのスペクトラムが載っている。太い波線がＨＨ偏波成分の折り返し、細い波線がＶＨ偏波成分の折り返しである。
【００４２】
一方、図５（ｂ）は、同様に、−４５度送信Ｈ受信データのドップラースペクトラムであり、ＨＨ偏波成分と−ＶＨ偏波成分のスペクトラムを示している。ここで、Ｈ偏波受信データを送信パルス毎に、＋４５度送信Ｈ受信データと−４５度送信Ｈ受信データに分けるのではなく、一続きの連続したデータとして扱う。この時のドップラースペクトラムは図６（ａ）となる。ＨＨ偏波成分は連続のデータであるから、折り返しはＰＲＦの整数倍の所にのみ発生する。一方、ＶＨ偏波成分は、交互に位相が０度と１８０度反転していることにより、（ＰＲＦ／２＋ＰＲＦ×整数倍）の周波数を中心とした位置にスペクトラムが現れる。よって、ＨＨ偏波成分とＶＨ偏波成分がドップラー周波数軸上で分離されていることが分かる。よって、ＳＡＲ画像再生処理部において、合成開口処理を行うことにより、ＶＨ偏波成分はほとんど取り除かれ、ＨＨ偏波成分の信号のみによるＳＡＲ画像を得ることができる。
【００４３】
ここで、合成開口処理とは、ＳＡＲ画像再生において進行方向（アジマス方向）の高分解能化を行うために合成開口帯域幅内の位相合成・積算を行う処理であり、ＳＡＲ画像再生処理の一部を構成する一般的な合成開口処理のことをいう。ドップラー周波数軸上における合成開口帯域幅内のデータを取り出して、位相合成・積算する。ＨＨ偏波成分の合成開口を行う場合、ＨＨ偏波成分はドップラー周波数軸上で合成開口帯域幅内にあり、ＶＨ偏波成分はドップラー周波数軸上における合成開口帯域幅外にあるので、合成開口処理(合成開口帯域内の積算)を行うことで、合成開口帯域幅外に存在するＶＨ偏波成分は取り除かれる。
【００４４】
合成開口帯域幅は図６（ａ）の網掛けの範囲のみである。そのため、ＳＡＲ画像再生処理部において、合成開口処理を行うことにより、ＶＨ偏波成分はほとんど取り除かれ、ＨＨ偏波成分の信号のみによるＳＡＲ画像を得ることができる。なお、ここではＳＡＲ画像再生処理の合成開口処理でドップラー周波数軸上でＨＨ偏波成分と分離されたＶＨ偏波を取り除く方法を示したが、ＳＡＲ画像再生処理の前にフーリエ変換等を行いドップラー周波数軸上でＶＨ偏波成分を取り除く処理や、周波数帯域フィルタによりＶＨ偏波成分を取り除く処理を含める方法を取っても良い。
【００４５】
一方、送信パルス毎に、０度と１８０度の位相補正を行うと、図６（ｂ）のように、ＨＨ偏波とＶＨ偏波のドップラースペクトラム上の位置が入れ替わる。ＳＡＲ画像再生処理部において、合成開口処理を行うことにより、ＨＨ偏波成分はほとんど取り除かれ、ＶＨ偏波成分の信号のみによるＳＡＲ画像を得ることができる。Ｖ偏波受信データについても同様であり、ＨＶ偏波成分・ＶＶ偏波成分を分離することが可能となる。このように、周波数をＰＲＦ／２だけずらすことで、各偏波成分を抽出することができる。なお、本実施形態では０度と１８０度の位相補正でＶＨ偏波成分の抽出を行ったが、フーリエ変換を行って周波数軸上でＰＲＦ／２だけずらすことで抽出する等も方法を取ることも可能である。
【００４６】
合成開口帯域幅は図６（ａ）、（ｂ）の網掛けの範囲のみである。そのため、ＳＡＲ画像再生処理部において、合成開口処理を行うことにより、ＨＶ偏波成分はほとんど取り除かれ、ＨＨ偏波成分の信号のみによるＳＡＲ画像を得ることができる。
【００４７】
なお、完全に分離するためには、ＰＲＦを高めに設定する必要があるが、合成開口帯域幅を単偏波観測時より狭くすることで、ＰＲＦは比較的低くても良い。
【００４８】
このように、本実施形態のＳＡＲ装置では、４種類の偏波成分（ＨＨ、ＨＶ、ＶＨ、ＶＶ）を分離することができる。そのため、各偏波成分毎のＰＲＦは、実際の動作ＰＲＦと同じであり、特許文献１に記載のＳＡＲ装置に比べ、ＰＲＦを低く設定することが可能であり、広い観測幅での観測や高オフナディア角観測を実現可能とする効果がある。また、特許文献１に記載のＳＡＲ装置では、各偏波毎のＰＲＦが実際の動作ＰＲＦの半分となることで、アジマスとレンジのアンビギュイティの悪くなっていたが、本実施形態のＳＡＲ装置ではＰＲＦを低く設定することが可能となり、この制約を軽減することができる効果がある。
【００４９】
なお、本実施の形態では、偏波分離を位相補正で行ったが、これに限らず、フーリエ変換を行った上で、周波数軸上でＰＲＦ／２だけずらすことで抽出する等も方法を取ってもよい。
【００５０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記記載に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１ ＳＡＲ装置
２ ＳＡＲ画像再生解析装置
１１ 送信機
１２ 第一の受信機
１３ 第二の受信機
１４ 移相器
１５ Ｈ偏波アンテナ
１６ Ｖ偏波アンテナ
１７、１８ サーキュレータ
１９ 制御装置
２０ 偏波分離処理部
２１ ＳＡＲ画像再生処理部
２２ フルポラリメトリＳＡＲ画像生成部
２３、２４ 分離処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数変調されたパルス信号を生成し、前記パルス信号を出力する送信機と、
前記パルス信号が入力される度に、入力された前記パルス信号の位相を１８０度毎に切り替え、出力する移相器と、
前記送信機または前記移相器から出力された前記パルス信号をＨ偏波で送信すると共に、Ｈ偏波の受信信号を受信し、受信したＨ偏波の受信信号を前記第一の受信機に出力するＨ偏波アンテナと、
前記送信機または前記移相器から出力された前記パルス信号をＶ偏波で送信すると共に、Ｖ偏波の受信信号を受信し、受信したＶ偏波の受信信号を前記第二の受信機に出力するＶ偏波アンテナと、
前記Ｈ偏波を受信する第一の受信機と、
前記Ｖ偏波を受信する第二の受信機と、
前記Ｈ偏波に対し偏波面が＋４５度または−４５度傾いた送信波の反射波に対するＨ偏波受信とＶ偏波受信の受信データを各々、Ｈ偏波送信に対する第一の偏波成分（ＨＨ偏波成分又はＨＶ偏波成分）とＶ偏波に対する第二の偏波成分（ＶＨ偏波成分又はＶＶ偏波成分）とに、合計４種類の偏波成分（ＨＨ、ＨＶ、ＶＨ、ＶＶ）のデータとして分離し、前記第一又は第二の偏波成分データの位相を送信パルス毎に交互に０度と１８０度に反転する補正移相器を有する分離処理部と、
を備えるＳＡＲ装置。
【請求項２】
前記位相補正済みの４種類の偏波成分のデータに対し、ドップラー周波数軸上で分離された不要偏波成分を取り除く処理をさらに含む、請求項１に記載のＳＡＲ装置。
【請求項３】
前記位相補正済みの４種類の偏波成分のデータを、それぞれＳＡＲ画像に再生するＳＡＲ画像再生処理部と、
をさらに備える請求項１又は２に記載のＳＡＲ装置。
【請求項４】
Ｈ偏波に対し偏波面が＋４５度または−４５度傾いた送信波の反射波に対するＨ偏波受信とＶ偏波受信の受信データを各々、Ｈ偏波送信に対する第一の偏波成分（ＨＨ偏波成分又はＨＶ偏波成分）とＶ偏波に対する第二の偏波成分（ＶＨ偏波成分又はＶＶ偏波成分）とに、合計４種類の偏波成分（ＨＨ、ＨＶ、ＶＨ、ＶＶ）のデータとして分離するステップと、
前記第一又は第二の偏波成分のデータの位相を送信パルス毎に交互に０度と１８０度に反転するステップと、
周波数変調されたパルス信号を生成し、前記パルス信号を出力するステップと、
Ｈ偏波アンテナからＨ偏波で前記パルス信号を送信し、
且つ前記パルス信号が発生する度にＶ偏波アンテナからＶ偏波で１８０度位相が異なるパルス信号を送信するステップと、
Ｈ偏波で受信信号を受信し、受信したＨ偏波の受信信号を前記Ｈ偏波受信機に出力するステップと、
Ｖ偏波で受信信号を受信し、受信したＶ偏波の受信信号を前記Ｖ偏波受信機に出力するステップと、
を含むＳＡＲ装置の受信方法。
【請求項５】
前記位相補正済みの４種類の偏波成分のデータに対し、ドップラー周波数軸上で分離された不要偏波成分を取り除くステップをさらに含む、
請求項４に記載のＳＡＲ装置の受信方法。
【請求項６】
前記位相補正済みの４種類の偏波成分のデータを、それぞれＳＡＲ画像に再生するステップとをさらに含む、
請求項４又は５に記載のＳＡＲ装置の受信方法。
【請求項１】
周波数変調されたパルス信号を生成し、前記パルス信号を出力する送信機と、
前記パルス信号が入力される度に、入力された前記パルス信号の位相を１８０度毎に切り替え、出力する移相器と、
前記送信機または前記移相器から出力された前記パルス信号をＨ偏波で送信すると共に、Ｈ偏波の受信信号を受信し、受信したＨ偏波の受信信号を前記第一の受信機に出力するＨ偏波アンテナと、
前記送信機または前記移相器から出力された前記パルス信号をＶ偏波で送信すると共に、Ｖ偏波の受信信号を受信し、受信したＶ偏波の受信信号を前記第二の受信機に出力するＶ偏波アンテナと、
前記Ｈ偏波を受信する第一の受信機と、
前記Ｖ偏波を受信する第二の受信機と、
前記Ｈ偏波に対し偏波面が＋４５度または−４５度傾いた送信波の反射波に対するＨ偏波受信とＶ偏波受信の受信データを各々、Ｈ偏波送信に対する第一の偏波成分（ＨＨ偏波成分又はＨＶ偏波成分）とＶ偏波に対する第二の偏波成分（ＶＨ偏波成分又はＶＶ偏波成分）とに、合計４種類の偏波成分（ＨＨ、ＨＶ、ＶＨ、ＶＶ）のデータとして分離し、前記第一又は第二の偏波成分データの位相を送信パルス毎に交互に０度と１８０度に反転する補正移相器を有する分離処理部と、
を備えるＳＡＲ装置。
【請求項２】
前記位相補正済みの４種類の偏波成分のデータに対し、ドップラー周波数軸上で分離された不要偏波成分を取り除く処理をさらに含む、請求項１に記載のＳＡＲ装置。
【請求項３】
前記位相補正済みの４種類の偏波成分のデータを、それぞれＳＡＲ画像に再生するＳＡＲ画像再生処理部と、
をさらに備える請求項１又は２に記載のＳＡＲ装置。
【請求項４】
Ｈ偏波に対し偏波面が＋４５度または−４５度傾いた送信波の反射波に対するＨ偏波受信とＶ偏波受信の受信データを各々、Ｈ偏波送信に対する第一の偏波成分（ＨＨ偏波成分又はＨＶ偏波成分）とＶ偏波に対する第二の偏波成分（ＶＨ偏波成分又はＶＶ偏波成分）とに、合計４種類の偏波成分（ＨＨ、ＨＶ、ＶＨ、ＶＶ）のデータとして分離するステップと、
前記第一又は第二の偏波成分のデータの位相を送信パルス毎に交互に０度と１８０度に反転するステップと、
周波数変調されたパルス信号を生成し、前記パルス信号を出力するステップと、
Ｈ偏波アンテナからＨ偏波で前記パルス信号を送信し、
且つ前記パルス信号が発生する度にＶ偏波アンテナからＶ偏波で１８０度位相が異なるパルス信号を送信するステップと、
Ｈ偏波で受信信号を受信し、受信したＨ偏波の受信信号を前記Ｈ偏波受信機に出力するステップと、
Ｖ偏波で受信信号を受信し、受信したＶ偏波の受信信号を前記Ｖ偏波受信機に出力するステップと、
を含むＳＡＲ装置の受信方法。
【請求項５】
前記位相補正済みの４種類の偏波成分のデータに対し、ドップラー周波数軸上で分離された不要偏波成分を取り除くステップをさらに含む、
請求項４に記載のＳＡＲ装置の受信方法。
【請求項６】
前記位相補正済みの４種類の偏波成分のデータを、それぞれＳＡＲ画像に再生するステップとをさらに含む、
請求項４又は５に記載のＳＡＲ装置の受信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−４２２６２（Ｐ２０１２−４２２６２Ａ）
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８２１６１（Ｐ２０１０−１８２１６１）
【出願日】平成２２年８月１７日（２０１０．８．１７）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１７日（２０１０．８．１７）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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